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Page 1: 遅発性筋肉痛および運動に伴う 筋損傷研究における …...遅発性筋肉痛および運動誘発性筋損傷研究における被験者特性 .年齢の違い

川崎医療福祉学会誌  ���� ��  ��� �  ��  ��� �

資  料

遅発性筋肉痛および運動に伴う筋損傷研究における文献的知見� 被験者特性の違いに着目して �

川岡臣昭��  小野寺昇��  詫間晋平��

緒 言

エクセントリックを主体とした筋運動や,高強度あるいは高頻度の激運動を行うと,運動 ����時間後に筋肉痛(遅発性筋肉痛,������� ����� ������

��������:����,以下「筋肉痛」と記す)が起こる.痛みのピークは �� 日後であり,�� 日後には消失するとされる������.これらの運動は筋損傷(運動に伴う筋損傷,����� ��!"������ ������ ��#�$�:�"��,以下「筋損傷」と記す)を引き起こし,筋力の低下,関節可動域(%��$� �& ��� ��:%��)の

減少,クレアチンキナーゼ('���� �� ( ����:'()活性値の上昇,磁気共鳴映像における ) �緩和時間の延長などがみられる��������.これら筋損傷の指標は,筋肉痛を評価する間接的指標とも考えられているが,筋肉痛とこれらの指標は一致しないこともあり,両者の関係には不明な点が多い���.また,加齢に伴う筋肉痛発現の遅延,少年期における筋肉痛の実態,筋肉痛発現の性差,トレーニング経験(運動習慣)の有無と筋肉痛の関係など,数々の興味ある

事柄についても明らかにされているとはいえない.そこで本研究では,筋肉痛と筋損傷の指標を記し

ている文献を整理するとともに,被験者特性の違いを年齢,性,トレーニング経験の つの観点から検討することを目的とした.

文 献 収 集

文献は,医学文献データベース「���� ��」から「������� ����� ������ ��������」,「����」,「����� ��!"������ ������ ��#�$�」,「������� �

*�� ������ ��#�$�」をキーワードとして検索し

た.また各論文の参考文献をもとに文献収集を行った.その際,英語表記であること,外科的な制限の

ない �名以上の健常者を対象としていること,運動

による筋肉痛であることを条件にすると��+編の原著論文が抽出された.(�)筋肉痛と筋損傷の指標

抽出された��+編の文献をもとに,筋肉痛と筋損傷の指標を検討した.最も掲載頻度が高かったのは主観的な筋肉痛(��,)であった.圧痛計(��$�#����

や ����� #����など)を使用した圧痛測定は�+,であった.次いで,アイソメトリックまたはトルクなどの筋力評価(�,)であった.'(活性値は��,で

あり,関節可動域が�,,周径囲が�,であった. ,以下の評価指標には,筋・結合組織の構造(

編),筋電図(��編),磁気共鳴映像(�編),-モード超音波画像(��編),垂直とび(��編),反応時間( �編),筋スティッフネス( �編)などがあった.以下に掲載頻度が高かった項目である,筋肉痛,筋

力,'(活性値,関節可動域,周径囲,筋・結合組織の構造,磁気共鳴映像,-モード超音波画像について解説する.また,筋肉痛・筋損傷を記載している図書���

も参考にして,筋肉痛と筋損傷の関連をまとめた. �.筋肉痛

痛みの評価方法には,�##(あるいは�##)の直線の片方の端に「痛みなし」,もう一方の端に「最高の痛み」を示す�*�法(� ���� *����$ �����:視覚アナログ尺度)に,痛みの程度を数字や言葉を加える �%�法(��#�� ��� %�� �$ �����:数値対応尺度),�%�法(���.�� %�� �$ �����:言語対応尺度)に似た方法が多く使用されていた( +,).�*�法の

使用頻度は�,であり,�%�法が ,,)���$のスケールが ,,�/0(��1 �� /� � 0���� ���� ��)が ,,2 3���のスケールが � ,であった.痛みの評価として最も多かった項目は触診痛(��,)

であり,次いで圧痛(��,),動作時痛(��,),屈曲

�� 総合学園ヒューマンアカデミー  スポーツカレッジ  スポーツトレーナー専攻  �� 川崎医療福祉大学  医療技術学部  健康体育学科  �� 川崎医療短期大学  医療保育学科(連絡先)川岡臣昭  〒�������  宮城県仙台市青葉区中央�����  ���  総合学園ヒューマンアカデミー  スポーツカレッジ

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�� 川岡臣昭・小野寺昇・詫間晋平

痛( � ,),伸展痛( ,)で順であった.触診痛の方法には,検者による手の圧迫や圧痛計が使用されていた.負荷運動には,アームカール,スクワット,歩行,日常生活動作などがあった.痛みを評価する方法,

項目ともに複数を使用することが多かった.なお,項目の詳細な記述がなかった文献が�,もあった. �.筋力

�+��年に 4� ���ら �� が最初に用いた.最も多かったのはアイソメトリック測定(,)であり,次いでトルク測定(�,),アイソメトリックでのトルク測定( ,)の順であった. �.��活性値

�+�年に ��56���ら ��が最初に用いた.'(は

骨格筋に多く存在し,激しい運動後や筋損傷の際に血液中に逸脱する酵素である.運動後の '(活性値は上昇するが,そのピークは � �日後であるとする文献が多かった �����. �.関節可動域

�+��年に 7��38��ら ���が最初に用いた.立位あるいは仰臥位の安静状態で測定した文献は��,であった.姿勢の記述がなく,関節角度で示した文献が��,,屈曲時という表現が�+,,伸展時が + ,で

あった.また,運動前の関節角度から運動後の最大屈曲時の関節角度を引いた可動域を用いた文献������

は ,であった. �.周径囲

�+��年に 9�6���ら ��が最初に用いた.テープメジャーを使用し,筋腹を �箇所,あるいは同筋の近位,遠位を含めた数箇所を測定する方法がほとんどであった.周径囲のピークは,運動 �日後とする文献�����が多かった.

 .筋・結合組織の構造

筋をバイオプシーする侵襲的な方法である.光学顕微鏡や電子顕微鏡で観察することで筋損傷の状態が把握できる.筋原線維の :膜の乱れや横紋構造の破壊を特徴とする損傷は,運動直後に小さな範囲で観察され,それが運動��時間後までに広範囲になるという文献�����がみられた. .磁気共鳴映像

非侵襲的に筋損傷を捉える方法に磁気共鳴映像法

(�%")がある.筋損傷が生じたと考えられる筋では,�%"において )�緩和時間(時間が長いほど筋の炎症は大きい.炎症部分は )� 強調画像では白く映る.)の延長������が認められている. �.�モード超音波画像

-モード超音波画像法によって,非侵襲的に筋厚やエコー輝度をみることができる.超音波画像においては,エコー輝度の増加�����が顕著に認められている.

  .筋肉痛と筋損傷の関連

野坂���は,上腕エクセントリック運動に伴う圧迫時,屈曲時,伸展時の筋肉痛を比較したところ,いずれの方法でも運動 �日後に痛みがピークとなるが,

そのピーク値はそれぞれ異なっており,圧迫時,屈曲時,伸展時の筋肉痛は異なった側面を持っているとしている.つまり,筋肉痛も一様ではないといえる.筋損傷の直接的指標は,筋バイオプシーにより筋・

結合組織の構造をみることであるが,これらの筋微細構造の破壊は一部のみであり,必ずしも筋肉痛がある時にみられるとは限らないとされる���.筋損傷の間接的指標としては,筋力低下�����,'(

活性値の上昇�����,関節可動域の減少(筋スティッ

フネスの増加)�����,周径囲の増加(筋の腫張)������

などが用いられている.;�����ら ���は,筋力(アイソメトリック筋力)の長期間の低下は筋損傷量を最も反映すると述べている.'(活性値の上昇量については個人差がみられ,筋損傷量の指標としては限界があり���,有用ではない���とする報告もみられるが,'(活性ピーク値は筋力の低下度や回復度,周径囲の増加量と高い相関関係にある���といわれている.ところで,筋肉痛の �つである伸展痛にお

いては,そのピーク値は筋損傷の変化量(筋力低下度,関節可動域の減少度,周径囲の増加量)及び '(

活性ピーク値と弱い相関関係にあるものの,圧痛や屈曲痛のピーク値との間には有意な相関関係は認められない���とされる.つまり,筋肉痛の中でも,少なくとも圧痛と屈曲痛は,筋損傷の程度を的確に反映しているとはいえない.その他の筋損傷の間接的指標に,�%"の )� 緩和時間の延長������や -モード超音波画像によるエ

コー輝度の増加�����がある.これは筋損傷それ自体というより,損傷に伴う炎症反応(腫張など)である可能性が高いとされる���.�%"の )� 緩和時間の変化量については,そのピークは 日後であり,それは �ヵ月経っても運動前の状態に戻っていない.したがって,�日後(または �� 日後)にピークとなり, 日後にはほぼ消失する筋肉痛とは明らかに異質の指標といえる���.これらのことから,筋肉痛の原因が筋損傷であっ

たとしても,筋肉痛の程度が筋損傷の程度を反映するものではないといえる.(�)被験者特性の違いによる筋肉痛と筋損傷

抽出された��+編の文献をもとに,被験者特性の違いを年齢,性,トレーニング経験の つの観点から筋肉痛と筋損傷について整理した.表 �はこれらの中から,有用な知見が得られている文献をリストアップし,筋肉痛や筋損傷指標の記載状況を示したものである.

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遅発性筋肉痛および運動誘発性筋損傷研究における被験者特性 �

 �.年齢の違い

年齢の違いによる筋肉痛と筋損傷を表 �に示した.��歳以下の少年を対象とした文献は 編�������

であり,成年と比較した文献は �編であった.以下

にこの �編の概要を示す.������ら ���は少年と成年男性を対象に,最大筋力の�,負荷でベンチプレスを疲労困憊まで �セット繰り返す実験を行った.筋を触診しない動作時と触診した時の筋肉痛は両者

とも増大したが,それは少年の方が軽めであった.'(活性値は少年がほとんど上昇しなかったのに対し,成年は著しく上昇し,�週間経っても運動前の値に戻っていなかった.また,;�..��ら ��は少年

と成年を対象に最大心拍数の����,強度で分のダウンヒルランニングを行わせている.筋肉痛は,��時間後に両者とも有意に増大したが,年齢による差はみられなかった.'(活性値は両者ともに��時

表 � 引用文献と筋肉痛・筋損傷の記載項目

表 � 年齢の違いによる筋肉痛と筋損傷

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�� 川岡臣昭・小野寺昇・詫間晋平

間後に上昇したが,その上昇量は少年が成年に比し有意に低かった.概ね�歳以上の高齢者を対象とした文献は

編������������������ であり,成年と比較した文献は

�編であった.以下にこの �編の概要を示す.%��5

ら ���は非鍛練な成年と高齢の男性を対象に,レッグエクステンションを �日に��回( ���%�負荷回数� �セット),それを週に 回,+週間実施させ,バイオプシーにて筋微細構造を観察している.両者とも +週間後にはトレーニング前より筋線維損傷率は有意に増加したが,両者間には差は認められなかった.一方,女性を対象にした同計画実験���

では +週間後,高齢者に筋線維損傷率の有意な増加

が認められたが,成年には変化がみられなかった.���� �3と '���3�����('���3���と ���� �3��)は成年と高齢の女性を対象に,アームカールを用いて最大アイソメトリック筋力の���,負荷でエクセントリック運動(��回)を行わせた.弛緩時肘関節角度は成年が �日後までに低下し,その後は徐々に回復(増加)する傾向にあったのに対し,高齢者は �

日後でも有意に低下したままであった ��.また,前腕屈筋力は成年が運動直後は低下したものの,その

後は増加し 日後には運動前の値まで回復したのに対し,高齢者は �日後まで低下し続け �日経っても元の状態に回復していなかった ��.伸展痛����,屈

曲時肘関節角度��,'(活性値��の変化は両者間に差を認めなかったが,伸展痛については有意ではないものの,成年の痛みのピークが �日後であるのに対し,高齢者は �日後であった.また,両者ともに

�回目の運動では筋肉痛の程度は軽く抑えられていた.手の反応時間と動作時間には両者間に差はみられなかったが,両者とも �日後に遅くなっていた ��.���&��� ら ���は非鍛練な成年と高齢の男性を対象に,自転車エルゴメータを用いて最大コンセントリック筋力の+,�, ,負荷でエクセントリック運動を��分(同順に各��分)行わせた.'(活性値は両者ともに �日後まで漸次上昇したが,両者間に傾向差はみられなかった.バイオプシーによる外側

広筋損傷率は成年が ���,であったのに対し,高齢者は+,以上もあり,高齢者で大きいことが明らかとなった./����8!������ら ���は非鍛練な成年と高齢の女性を対象に,コンセントリックおよびエクセントリックの最大筋力の �,負荷でレッグエクステンションを�回(�回��セット)行わせた.高齢者は成年に比し,最大筋力(コンセントリックとエクセントリック)低下率が有意に高く,)�緩和時間が延長する(筋損傷が大きい)ことを認めている.

 �.性の違い

性の違いによる筋肉痛と筋損傷を表 に示した.以下に �編����������������の概要を示す.対象年齢

表 � 性の違いによる筋肉痛と筋損傷

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遅発性筋肉痛および運動誘発性筋損傷研究における被験者特性 �+

の平均は �論文すべて�歳代であった.���"�����ら ���は,大腿四頭筋(右脚)に対し最

大負荷で回のエクセントリック運動を実施させ,好中球(白血球の一種で,筋線維の炎症で高値を示

すとされる)の蓄積領域(炎症組織領域,関心領域:%�")を比較した.�時間後および �時間後に,トレーニング脚(右脚)は非トレーニング脚(左脚)に比べ男女とも有意に大きかった.また,この �時間後の値は女性が男性に比し有意に大きかった.筋肉痛は男女とも,直後���時間後まで増大したが,その傾向に性差はみられなかった.筋トルク(コンセントリックおよびエクセントリック)は,男女とも運動後に低下したが,体格補正した値においては

性差は認められなかった.���<3�ら ���はレッグプレス(��回� セット)とレッグエクステンション(��回� +セット)を用いたエクセントリック運動を行わせた.'(活性値は男女とも��時間後,�日後に上昇したが,その上昇量に性差はみられなかった.好中球数は男性が �日後に増加したのに対し,女性は反対に減少した.外側広筋の �日後の炎症度は,男性が女性より有意に高かった.�����3��

ら ��は最大コンセントリック筋力の�,負荷でアー

ムカール(エクセントリック運動)を�セット(��

回),または疲労困憊に至るまで運動させた.�*�

法による��時間後の痛みは女性が男性より有意に軽かった.しかし,圧痛計による痛みには性差はみられなかった.% ����ら ��は��名の男性と�名の女性を対象に,最大アイソメトリック筋力負荷でのアームカール(エクセントリック運動)を 回実施させた.動作時痛および触診痛は男女ともに�時間後にピークを示したが,性差は認められなかった.

運動直後の最大アイソメトリック筋力は運動前より��,減少したが,その低下率は女性が男性に比

し有意に高かった.また,その後の回復率も女性が有意に低いままであった.関節可動域は運動後に低下する傾向にあり,男性は �日後に,女性は 日後に最も低値を示した.その後は男女とも漸次回復し

たが,� 日後では女性が男性より有意に低かった.������と '���3������は,最大アイソメトリック筋力負荷でのアームカール(エクセントリック運動)を�回(��回� �セット)行わせた.最大アイソメトリック筋力は男女とも運動直後,�時間後に運動前の�,程度までは低下した.その後,���日後(��時間後)には� ,程度にまで回復し,��日後にはほとんどの者が運動前値まで回復した.しかし,その傾向に性差はみられなかった./����= $��

ら ���は,最大コンセントリック筋力の�,(��回),�,(�回),��,(回)の 通りの負荷によるアームカール(エクセントリック運動)を行わせた.筋肉痛は��,負荷群でより強く現れた.また,すべての負荷法において女性が男性に比し軽い傾向がみられたが,有意な差ではなかった. �.トレーニング経験の違い

トレーニング経験の違いによる筋肉痛と筋損傷を表 �に示した.以下に 編�������の概要を示す.

������ら ���は,鍛練者と非鍛練者の男女を対象に下肢のトレーニング(レッグプレス,スクワット,レッグエクステンション)を週 �回,�週間実施させ,バイオプシーにて筋微細構造を観察した.鍛練者は非鍛練者に比し,筋線維損傷率が �倍程度高かった.しかし,'(活性値の変化には両者間に差はみられなかった.� ����� 9(と � ����� (%���

は,鍛練者(少なくとも 年以上,定期的にスクワットやレッグプレスを行っている者)と非鍛練者(過

去 年間はレジスタンストレーニングを行っていない者)を対象に,下肢筋群の運動(伸展動作と屈曲

表 � トレーニング経験の違いによる筋肉痛と筋損傷

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川岡臣昭・小野寺昇・詫間晋平

動作) �種類を �日間にわたり実施させた.動作時痛および関節可動域,周径囲,筋力には差はみられなかったが,'(活性値は �� �日後に非鍛練者が鍛練者より有意に高値を示した.����8��ら �は,

鍛練者(レジスタンストレーニングを週に �回以上,少なくとも �年以上継続)と非鍛練者に対し,� %�

負荷回数によるレッグプレスを �セット行わせた.両者とも��時間後に痛みがピークとなったが,その痛みは非鍛練者が鍛練者に比し有意に強かった.'(活性値は両者とも��時間後,��時間後に上昇したが,それらの値は非鍛練者が鍛練者に比し有意に高値であった.

総 括

これまでに示した実験ではプロトコール(運動様式や測定項目など)が一様ではない.そのため,年齢,性,トレーニング経験と,筋肉痛,筋損傷の関係を結

論づけるには至らないが,少年は成年より筋肉痛や筋損傷の程度が軽く,また高齢者は筋損傷の程度が大きい可能性が考えられた.また性の観点からは,女性の筋肉痛が軽い可能性も否定できないが,現時点では,筋肉痛,筋損傷とも男女の差はないとするのが妥当であろう.トレーニング経験については,筋肉痛,筋損傷ともに一定の知見はみられなかった.これには,トレーニング経験の定義の問題が関係していると思われた.今後さらなる研究が期待される.

文      献

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遅発性筋肉痛および運動誘発性筋損傷研究における被験者特性 �

�-)野坂和則:筋肉痛のメカニズム.福永哲夫,筋の科学事典,朝倉書店,東京,--"$-3�,&##&.

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� 川岡臣昭・小野寺昇・詫間晋平

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